Состояние российской животноводческой отрасли ежегодно улучшается. Растет поголовье свиней, птицы, крупного рогатого скота. Подъем производства животноводческой продукции напрямую связан с автоматизацией технологических процессов, в том числе автоматизацией производства кормов и кормовых добавок. Поэтому многие сельхозпредприятия строят собственные кормоцеха для производства комбинированных кормов. Индивидуальный кормоцех позволяет наладить производство экологически чистой продукции с низкой себестоимостью и вскармливать животных свежим кормом, корректировать рецептуру комбикорма по усмотрению зоотехника, добавлять те или иные ингредиенты, исходя из экономических соображений.
Оборудование для кормоцехов представляет собой сложную автоматизированную инженерную систему. На вход кормоцеха поступает сырье (пшеница, овес, ячмень, рапс и т.п.) и различные добавки. Сырье проходит очистку и в соответствии с рецептом дозируется, перемалывается и перемешивается с добавками. Готовый корм соответствующего рецепта поступает в определенные отгрузочные бункеры. Далее комбикорм подается с помощью шнеков в кормовозы, кормораздатчики и другую сельхозтехнику.
Автоматизация отгрузок в кормоцехах и контроль объема отгруженного комбикорма – одна из важнейших управленческих задач на сельхозпредприятиях. Компания ПРОЕКТ-П разработала автоматизированную систему, которая представляет собой программно-аппаратный комплекс на основе web-сервиса зоотехник.рус и локальной автоматизированной системы, устанавливаемой непосредственно в кормоцехах. Системы уже внедрены на многих предприятиях, в том числе на ПЗК «50 лет СССР» и ПЗ «Покровское» (Вологодская область, Грязовецкий район).
Автоматизация кормоцехов
Центральным звеном автоматизированной системы сбора, передачи и анализа данных по отгрузке кормов в кормоцехах является web-сервис. В личном кабинете сервиса зоотехник имеет возможность добавлять компоненты, описывать логическую структуру кормоцеха: задавать количество бункеров и привязывать компоненты. Для каждой отгрузки выбирается наименование компонента, задается отгружаемый вес, а также номер RFID-карты доступа, которая используется для запуска процесса. На рис. 1 представлена структура распределенного взаимодействия пользователей сервиса зоотехник.рус и кормоцехов сельхозпредприятия.
Система автоматизации построена на базе оборудования ОВЕН: сенсорного панельного контроллера СПК107 и модулей ввода/вывода. Вес кормов в отгрузочных бункерах измеряется с помощью тензодатчиков, установленных под каждым бункером. В качестве вторичного прибора измерения веса используется весовой терминал Тензо-М ТВ-003/05Н. Все терминалы по интерфейсу RS-485 подключены к контроллеру. Со стороны отгрузочных шнеков для каждого бункера установлены RFID-считыватели. Каждый RFID подключен к преобразователю Wiegand-Modbus RTU, которые объединены в линию и подключены к контроллеру СПК107.
Управление отгрузочными шнеками осуществляется посредством электромагнитных пускателей, подключенных к модулям ввода/вывода ОВЕН Мх110. Модули дискретного ввода контролируют положение пускателей (обратная связь – замкнут/разомкнут).
При запуске отгрузки контроллер СПК107 считывает номер RFID-карты, запускает отгрузку комбикорма заданного веса из соответствующего бункера. По окончании отгрузки контроллер записывает фактически отгруженный вес во внутреннюю память и отправляет данные на web-сервис в виде текстового файла. Web-сервис принимает файл, обрабатывает, записывает данные в базу и отправляет на контроллер текстовый файл, содержащий информацию об отгрузках: наименование отгрузки, наименование компонента, вес компонента, номера бункеров, номер RFID-карты доступа, статус отгрузки (выполнена/не выполнена) и т.п. Контроллер записывает новые данные об отгрузках во внутреннюю память и в дальнейшем в соответствии с этой информацией выполняет последующие отгрузки комбикорма. На рис. 2 представлена структурная схема автоматизированной системы управления кормоцехом.
В операторской кормоцеха установлен пульт управления отгрузками. Модули дискретного ввода/вывода ОВЕН МВ110-16ДН и МУ110-8Р интегрированы в шкаф автоматики кормоцеха. Пульт управления, модули, преобразователи Wiegand-Modbus RTU и RFID-считыватели питаются от бесперебойного источника питания и двух аккумуляторов, весовые терминалы Тензо-М ТВ-003/05Н – от сети 220 В. Пульт управления по сети Ethernet подключен к роутеру с доступом в Интернет.
Краткое описание интерфейса ОВЕН СПК107
Интерфейс контроллера СПК107 состоит из четырех разделов: Бункеры, Отгрузки, Журнал, Система (рис. 3.) В верхней части экрана расположена информационная панель, на которой отображаются способ подключения к сети Internet (Ethernet или GSM), индикаторы подключения к сервису зоотехник.рус, режим отгрузок (АВТО/РУЧН), питающая сеть 220 В, а также текущие дата и время.
Раздел Бункеры состоит из двух страниц (по восемь бункеров на страницу), максимальное количество – шестнадцать бункеров. Количество бункеров задается в разделе Система. Для каждого бункера отображается:
- текущий вес компонента в бункере;
- процент загрузки бункера при незапущенной отгрузке или отсчет отгружаемого веса при запущенной отгрузке;
- индикаторы связи СПК107 по интерфейсу RS-485 с RFID-считывателем и весовым терминалом;
- режим отгрузок (АВТО/РУЧН);
- индикатор шнека (вкл./выкл.);
- кнопка перехода на экран ручного управления.
В разделе Отгрузки отображается таблица:
- наименование отгрузки;
- номера бункеров;
- наименование компонента;
- ФИО лица, совершающего отгрузку;
- номер RFID-карты доступа;
- вес отгрузки, статус отгрузки (выполнена/не выполнена).
Синхронизация СПК107 с web-севрисом производится каждый час, а также по завершению отгрузки. При отсутствии связи с сервисом данные накапливаются в текстовом файле.
В разделе Журнал отображается журнал событий технологического процесса в виде таблицы: номер записи, дата и время события, класс события, сообщение, дополнительная информация. Глубина журнала событий составляет тысячу записей.
В разделе Система задаются настройки автоматизированной системы управления отгрузками в кормоцехе (рис. 4). Доступ к разделу защищен паролем. Раздел состоит из пяти страниц: Сервер, RFID/Весы, Бункеры 1, Бункеры 2, Система.
На странице Сервер задается способ подключения к сети Internet: GSM – подключение через 4G роутер IRZ и Ethernet – подключение через сторонний роутер. Также на странице задаются параметры доступа к web-сервису зоотехник.рус: URL сервиса, идентификатор предприятия, пароль доступа.
На странице RFID/Весы задаются настройки обмена между СПК107 и преобразователем Wiegand-Modbus RTU, а также весовым терминалом Тензо-М ТВ-003/05Н.
На страницах Бункеры 1 и Бункеры 2 задаются параметры шестнадцати бункеров кормоцеха: активность бункера, видимость, объем бункера в кг, минимальный вес компонента, поправка.
На странице Система задается дата и время, активация и настройки NTP-сервера. На этой странице можно изменять пароль доступа к разделу и производить сброс к настройкам по умолчанию.
Краткое описание интерфейса web-сервиса зоотехник.рус
Меню web-сервиса зоотехник.рус состоит из четырех разделов: Панель информации, Предприятие, Кормоцех и Справка.
В разделе Панель информации сгруппирована важная информация о технологическом процессе. На двух панелях отображается текущий вес компонента и процент загрузки бункера, а также таблица отгрузок: наименование, заданный вес, отгруженный вес и статус отгрузки (выполнена/не выполнена). В разделе Предприятие содержится таблица компонентов и справочник механизаторов, выполняющих отгрузки. В разделе Кормоцех описывается количество и номера отгрузочных бункеров с наименованием компонентов и максимальный объем бункера.
Автоматизированная система в кормоцехах минимизировала человеческий фактор при отгрузке кормов. Зоотехник имеет возможность оперативно менять вес отгрузок посредством web-сервиса и контролировать работу механизатора.
Контактная информация: тел.: 8-981-424-06-01, е-mail: info@project-p.ru